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轴颈磨损的检验与修理

1)轴颈磨损的原因曲轴经长时间使用后，由于作用在连杆轴颈和曲轴轴颈的力的大小和方向周期变化而产生不均匀的磨损，这是自然磨损的必然结果，是正常现象，但由于使用不当、润滑不良、轴承间隙过大或过小，都会加速轴颈的磨损和轴颈磨损不匀度，磨损后的主要表现是轴颈的不圆（失圆）和不圆柱形（锥形）。为了防止气门导管可能落入汽缸中，在导管露出汽缸盖部分嵌有卡环。

曲轴轴颈（又称主轴颈）和连杆轴颈的磨损，是由于磨损不均匀而形成沿圆周的轴径不圆和沿长度的不圆柱形磨损。若气门间隙过小，则会引起气门密封不严而漏气，导致内燃机功率下降，油耗增加，甚至烧坏气门零件。连杆轴颈的磨损往往比曲轴轴颈的磨损约大1~2倍。曲轴轴颈的磨损因两端活塞连杆组相互作用的结果，所受合力一般小于连杆轴颈，因此，其磨损也小于连杆轴颈。

不圆一一连杆轴颈磨损不圆，主要是由于：内燃机工作时的气体压力、活塞连杆组运动的惯性力以及连杆大端的离心力所形成的合力，作用在轴颈的内侧面上。因此，连杆轴颈磨损发生在各轴颈的内侧面（即靠曲轴中心线的一侧）。

曲轴轴颈的不圆比连杆轴颈小，也是由于在连杆轴颈离心力的牵制下各点载荷的不均匀性和连续时间的不同而造成的。其大部位是靠近连杆轴颈的一侧。

不圆柱形一一连杆轴颈的不圆柱形（斜削）磨损，主要是油道中机械杂质的偏积。当减压环带的下边缘进入出油阀座的内孔时，柱塞上部的油腔即与高压油管隔断。因为通向连杆轴颈的油道是倾斜的，在曲轴旋转离心力的作用下，使润滑油中的机械杂质，随着润滑油沿油道的上斜面流入连杆轴颈的一侧，由于杂质的偏积，造成同一轴颈不均匀的磨损，磨损的大部位是杂质偏积的一侧。另外，由于某些内燃机为了缩短连杆长度，将连杆大端做成不对称，因而造成连杆轴颈沿轴线方向所受的载荷分布不均匀，形成连杆轴颈长度方向沿轴线方向的磨损不均匀。

2）轴颈圆度及圆柱度误差的检验曲轴轴颈和连杆轴颈圆度及圆柱度误差的检验，一般用外径千分尺在轴颈的同一横断面上进行多点测量（先在轴颈油孔的两侧测量，旋转90°，再测量），其大直径与小直径之差，即为圆度误差；两侧端测得的直径差即为圆柱度误差。

轴颈的圆度及圆柱度公差，直径在80mm。以下的为0.025mm，直径在80mm以上的为0.040mm，如超过了，均应按规定修理尺寸进行修磨。此外，还可用眼看、手摸来发现轴颈的擦伤、起槽、毛糙和烧蚀等损伤。

3）轴颈的磨损、圆度及圆柱度超差的修理和磨削

①轴颈磨损伤痕的修理如果曲轴各道轴颈的圆度和圆柱度都未超过规定限度，而仅有轻微的擦伤、起槽、毛糙和烧蚀等情况，可用与轴颈宽度相同的细纱布长条缠绕在轴颈上，再用麻绳或布条在纱布上绕两三圈，用手往复拉动绳索的两端，进行光磨。②推力轴承轴向定位凸轮轴的一道轴承为推力轴承，装在轴承座孔内并用螺钉固定在机体上，其端面与凸轮轴的凸缘隔圈之间应留有适当的间隙。或用特别的磨光夹具进行光磨。轴颈的伤痕磨去后，为了降低轴颈表面粗糙度，可将轴颈和磨夹上的磨料清洗干净，涂上一层润滑油，再进行后的抛光。

②轴颈圆度及圆柱度超差的修理曲轴轴颈和连杆轴颈的圆度及圆柱度超过0.025mm或0.040mm时，即需按次一级的修理尺寸进行磨削修整，或进行振动推焊，镀铬后再磨削至规定尺寸。所谓增压，即用增压器（压气机）将柴油机的进气在缸外压缩后再送入汽缸，以增加柴油机的进气量，从而提高平均有效压力和功率。曲轴的磨削一般是在的曲轴磨床或用普通车床改制的设备上进行。在一般小型修配单位，有的用细锉刀将轴颈仔细地锉圆，仔细检验，反复进行，再用绳索或磨夹按上述方法进行光磨。运用这种方法修理需要有较熟练的钳工技术，才能保证一定的修理质量。一般修理入员不可效仿。丨

③轴颈的车磨轴颈的修理尺寸，柴油机有6级，每缩小0.25mm为一级（0.25、0.50、0.75、1.00、1.25、1.50），油机有16级，每缩小0.125mm为一级（0.125、1.250、1.125、1.000、1.625、1.750、1.875、2.000）。粗滤后较清洁的空气通过纸质精滤及安全滤芯滤清，***进入发动机汽缸。轴颈的大缩小量不得超过2mm，超过时，应用堆焊、镀铬和喷镀等方法修复。

a.确定修理尺寸上机磨削。KTA19基本型柴油机的消声器，它是多腔膨胀共振型（在膨胀筒圆周充填有吸声的超细玻璃纤维），在标定工况下可使噪声下降约为30dB(A)。修理尺寸是这样确定的：曲轴轴颈修理尺寸一磨损严重轴颈的小直径一加工余量×2，一般尺寸加工余量为0·05mmo所得之值对照修理尺寸表，看这个数值同哪一级修理尺寸比较近，就选择哪一级修理尺寸。修理尺寸选择好后，就在磨床上进行磨削。

b.注意事项。气门座圈如压入铝合金汽缸盖中时，其配合表面常制成沟槽，当气门座圈压入后，少量铝金属会挤入沟槽中，在对气门座孔扩口时也会促使铝合金挤入，以提高座圈在座孔中的紧固程度，防止松脱。修理时要以磨损厉害的轴颈为标准，把各个轴颈车磨成一样大小。由于主轴颈和连杆轴颈的磨损程度不一样，所以，它们的修理尺寸不一定是同一级的，而各道主轴颈或连杆轴颈的修理尺寸，在一般情况下应采用同一级的。曲轴的圆根处保留完善，千万不能磨小圆角的弧度，一般圆角的半径为4~6mm。

c.车磨后的要求。油水分离器为了除去柴油中水分，有的柴油机在燃油箱与输油泵之间还装有专门的油水分离器。其失圆度和锥形度应在规定的范围内。一般而言，当D<80mm时，主轴颈和连杆轴颈的失圆度和锥形度允许范围分别为0.015mm和0.02mm；当D>80m，主轴颈和连杆轴颈的失圆度和锥形度允许范围分别为0.02mm和0.03mm。

连杆瓦的修配

①修配方法

a.将曲轴抬上架，或立于飞轮上。

b.擦净连杆轴颈和轴瓦。若轴颈上有毛糙、可将00#砂布剪成与轴颈同宽并蘸上少许机油把毛糙打磨光。

c.将选好的轴瓦和连杆装在轴颈上，扭紧螺钉到转动有阻力为止，然后往复转动3~4圈，再拆下连杆轴瓦，查看与轴颈的接触情况并进行修刮。

开始修刮时，轴瓦与轴颈的接触一般都是在每片瓦的两端，经几次修刮后应注意：当接触面扩大到轴瓦长度的1/3以上时，应在轴瓦座两端面接触处垫以厚度为0.05mm的薄铜皮2~3片（注意不要将它垫在轴瓦两端的接合处），这样可以减少轴瓦的修刮量，缩短其修刮时间；在修刮时，必须根据接触情况，以左手托连杆或瓦盖，右手将持平，以手腕运动，使由外向内修刮，起刀和落刀要稳，要始终保持的锋利；开始修刮时，要求重者多刮，轻者少刮或不刮，以便迅速刮出均匀的接触面。对于多缸柴油机的喷油泵，还要求各缸的供油次序应符合选定的发动机发火次序，各缸的供油时刻、供油量和供油压力等参数尽量相同，以保证各缸工作的均匀性。接合面附近，开始适当重刮，刮到中途少刮或者不刮；当修刮到轴瓦接触面接近时，应以调整为主，刮重留轻，刮大留小，直至扭力上够，松紧度合适，接触面达到75％以上为止；在修刮过程中，如松紧度合适，但接触面未达到要求，可适当减少垫片后继续修刮；在一般情况下，轴瓦刮好后要保留1~2个垫片以便内燃机工作一段时间后对轴瓦的松紧度进行调整；在特殊情况下，如轴瓦的修刮量太小，可以在轴瓦的背面加上适当厚度的铜垫片，但这种方法只能在中、小修时使用，在大修时一律不得使用。

②对轴瓦孔失圆度、锥形度的检查其测量方法是：按规定力矩拧紧瓦盖螺栓，然后用量缸表测量其失圆度与锥形度。在同一横截面两互相垂直的直径之差即为失圆度；在同一纵截面大与小直径之差即为锥形度。其失圆度与锥形度均应在0.02~0.04mm以内。

③松紧度（轴瓦与轴颈的径向间隙）的检查

a.测量法。将装、刮配好轴瓦的连杆夹稳在虎钳上，且按规定力矩上好连杆螺栓，用量缸表配合外径千分尺测量出瓦孔直径。瓦孔直径一轴颈直径一径向间隙。其中要考虑失圆度在内，而各机型轴瓦与轴颈的径向间隙均有具体规定。

b.铅丝、铜皮法。为了提高气门座表面的耐磨性，有时采用耐热钢、球墨铸铁或合金铸铁制成单独的零件，然后压入相应的孔中。铅丝法是在轴承与轴颈间放一直径为轴承标准间隙约2倍的铅丝，按规定力矩旋紧轴承盖后，再取出铅丝，用千分尺测量其厚度即为轴瓦与轴颈的径向间隙。铜皮法：用长约30mm，宽约10mm，厚度与标准间隙相同（取小值）的铜皮（四周角应做成圆口，使用时应涂上一薄层机油）放于轴承和轴颈间，按照规定扭力旋紧轴承盖螺栓用手扳动曲轴或飞轮，若扳不动，表示轴瓦与轴颈的径向间隙过小；若感觉有阻力不能轻易扳动，但取出铜片后又能以轻微力量即可转动，即表示合适；若无阻力或转动过松，即表示轴瓦与轴颈的径向间隙过大。如果间隙过大或过小，可以用增减垫片的方法加以调整。

c.经验检查法。柴油机驱动其他工作机械（如发电机、水泵等）时，如其输出转矩与工作机械克服工作阻力所需的转矩（阻力矩）相等，则工作处于稳定状态（转速基本稳定）。其方法是：在轴瓦上涂一薄层机油，然后装在轴颈上，按规定力矩拧紧连杆螺栓，用手使劲甩动连杆，如轴瓦合金为巴氏合金即镍基合金，可依靠连杆本身的惯性转动1/2、1圈；若轴瓦合金为铜铅合金（俗称铜瓦），能转动1、2圈；若轴瓦合金为铝基合金（俗称铝瓦），能转动2、3圈，同时再握住连杆小端，沿曲轴轴线方向拨动，应没有松旷感觉即为合适。

④连杆大端端隙的检查当连杆轴瓦全部刮配好以后，还要对连杆大端的端隙进行检查，连杆大端的侧面与曲轴臂之间的间隙不能过大，一般为0.1、0.35mm。如果超过0.5mm时，应在连杆大端的侧面堆焊铜或挂一层轴瓦合金予以修复。

气门导管

气门导管的主要功用是保证气门与气门座有的同心度，使气门在气门导管内作往复直线运动。此外，还担负部分传热的任务。

气门导管在250、300℃的高温及润滑不良条件下工作，易磨损。气门导管一般选用灰铸铁或球墨铸铁制造；近年来，我国广泛应用铁基粉末冶金加工气门导管，它在润滑不良的条件下也能可靠工作，磨损很小。

为了防止气门导管可能落入汽缸中，在导管露出汽缸盖部分嵌有卡环。若拔不出，则可将附有转子的中间壳从台虎钳上取下后，倒置过来，将压气机叶轮部分浸没在装有沸水的盆内，稍待片刻后即可将叶轮从转子轴上顺利取下。气门与气门导管之间通常留有一定的间隙。间隙过小会影响气门的运动，在杆身受热膨胀时还可能卡死；间隙过大则气门运动时会有摆动现象，使气门座磨损不均匀。同时机油也容易从间隙中漏入汽缸，造成烧机油等不良后果。

气门座是与气门密封锥面相配合的支承面，它与气门共同保证密封性能，同时它还要把气门头部的热量传递出去。

气门座可以直接在汽缸盖或汽缸体上加工而成。此外，由于柴油机喷油泵本身的性能特点，在怠速工作时不容易保持稳定，而在高速时又容易运转甚至“飞车”，所以在柴油机上必须安装调速器，以保持其怠速稳定和防止高速时出现“飞车”现象。为了提高气门座表面的耐磨性，有时采用耐热钢、球墨铸铁或合金铸铁制成单独的零件，然后压入相应的孔中。这个零件即称为气门座圈。铝制汽缸盖或汽缸体进、排气门座都必须采用气门座圈。对于强化内燃机，排气门热负荷高、磨损严重，所以排气门座通常都采用气门座圈。有的增压内燃机，由于进气管中无真空度，所以进气门处得不到机油的润滑，而排气门处由于有废气中的油烟可起到润滑作用，所以进气门座有座圈，而排气门座则没有。

采用气门座圈的优点是提高了座面的耐磨性和寿命，更换和维修也比较方便。缺点是传热条件差，加工要求高，气门座圈如工作时松脱则会造成事故。

气门座圈的外表面有制成圆锥形或圆柱形两种。曲轴裂纹和折断的原因、检验及修理1)原因其原因除与曲轴弯、扭大致相同外，还有以下几个方面。锥形表面压入座圈孔时，必须按规定的冲力将其压紧。气门座圈如压入铝合金汽缸盖中时，其配合表面常制成沟槽，当气门座圈压入后，少量铝金属会挤入沟槽中，在对气门座孔扩口时也会促使铝合金挤入，以提高座圈在座孔中的紧固程度，防止松脱。

气门座紧压在汽缸盖的座孔中，磨损后可以更换。气门锥面是气门与气门座之间的配合面，气门的密封性就是依靠两个表面严密贴合来保证的。为了保证密封，每个气门和气门座都要配对研磨，研磨后气门不能互换。

凸轮轴和正时齿轮的检验与修理

（1)凸轮轴和正时齿轮的常见失效形式

①凸轮轴的常见失效形式有三种：凸轮的磨损；轴颈及轴承的磨损；轴线弯曲。

②正时齿轮的常见失效形式有两种：牙齿磨损；牙齿断裂。

（2）凸轮轴和正时齿轮失效的原因分析

凸轮轴的结构特点（长而细）和工作特点（周期性的承受不均匀的负荷），促使它在工作中发生轴颈和轴承的磨损，失圆和整个轴线的弯曲；凸轮与配气机件的相对运动，使凸轮外形和高度受到磨损。①焊修前的准备先将曲轴放在碱水中煮洗清洁，除去油污，再用凿刀沿着裂纹表面凿成“U”形槽。由于轴承磨损松旷，将加剧轴线的弯曲。轴线的弯曲又将促使油泵齿轮、正时齿轮及轴颈和轴承的磨损，甚至会造成齿轮工作时的噪声和牙齿断裂，气门挺柱球面转动不灵活；加速凸轮的磨损，使轴颈的失圆度和锥形度超过公差等。

但一般说来，由于凸轮轴的受力不大，它的磨损速度是缓慢的，通常在内燃机两三个大修周期（甚至更长时间）才达到允许使用极限。当输出转矩大于阻力矩时，则转速将升高，如不能达到新的平衡，则转速将不断上升，会发生“飞车”事故。但是，这些磨损，会影响配气机构工作的准确性，并给气门杆端和挺柱间的间隙调整带来困难，因此，在内燃机大修时，应对凸轮、凸轮、凸轮轴承、正时齿轮等进行认真的检验。

（3）凸轮轴的检验

①凸轮轴弯曲度的检验其方法是将凸轮轴安装于车床顶针间或以v形铁块安放于平板上，以两端轴颈作为支点，用百分表检查各中间轴颈的摆差。焊接时，用采用对向焊接（与裂纹垂直方向移动焊条）的方法，而且每焊完一层后，应立即清除焊渣，再焊下一层。如大弯曲度超过0·025mm（即百分表读数总值为0.05mm)时，应进行冷压校正。当轴有单数支承轴颈时，测中间轴颈；当轴有双数支承轴颈时，则测中间两个轴颈。

②凸轮的检验凸轮的检验，可用标准样板或外径千分尺测量，凸轮顶部的磨损超过1mm时，应予以堆焊修复。而且，凸轮的圆弧磨损不应超过允许限度。

③凸轮轴轴颈的检验凸轮轴轴颈的失圆度及锥形度误差应不大于0.03mm，轴颈磨损量应不大于1mm。